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      DNA結(jié)構(gòu)影響轉(zhuǎn)錄因子的功能
      
			
      
				2019-01-16 10:03:07
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      被稱為轉(zhuǎn)錄因子的物質(zhì)通常決定細胞是如何發(fā)育的，以及它產(chǎn)生的蛋白質(zhì)和數(shù)量。轉(zhuǎn)錄因子與DNA的一部分結(jié)合并控制該部分中基因的激活程度?？茖W(xué)家此前曾假設(shè)基因活性受結(jié)合強度和結(jié)合位點與基因的接近程度的控制。柏林馬克斯普朗克分子遺傳研究所的研究人員現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA片段可以呈現(xiàn)出各種空間排列。結(jié)果，它改變了轉(zhuǎn)錄因子本身的結(jié)構(gòu)并控制其活性。相鄰的DNA片段對轉(zhuǎn)錄因子形狀具有顯著影響，從而調(diào)節(jié)基因的活性。
      

      DNA結(jié)構(gòu)影響轉(zhuǎn)錄因子的功能
      

      對于要移動的汽車，一個人坐在駕駛座上是不夠的：駕駛員必須啟動發(fā)動機，按下加速器并接合變速器。事物在我們身體的細胞中起作用。直到最近，科學(xué)家還懷疑某些蛋白質(zhì)只能與DNA鏈上的特定位點結(jié)合，從而指導(dǎo)細胞在此過程中的命運。它們越接近并且越緊密地與DNA上的基因結(jié)合，基因被認為越活躍。這些被稱為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)控制著基因的活性。
      

      由馬克斯普朗克分子遺傳學(xué)研究所的Sebastiaan Meijsing領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家現(xiàn)在得出了一個不同的結(jié)論：研究人員發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子可以根據(jù)它們結(jié)合的DNA片段呈現(xiàn)不同的形狀。“反過來，這種鍵的形狀會影響基因的活化程度和強度，”Meijsing解釋說。
      

      因此，轉(zhuǎn)錄因子可以結(jié)合DNA片段而不影響附近的基因。正如在我們的汽車類比中，僅僅存在“驅(qū)動程序”顯然不足以在機構(gòu)中設(shè)置機制。其他因素也必須參與確定轉(zhuǎn)錄因子激活基因的強度。
      

      糖皮質(zhì)激素受體也是轉(zhuǎn)錄因子
      

      一個例子是肝臟中的葡萄糖生成。如果血液中的葡萄糖含量過少，腎上腺會釋放出糖皮質(zhì)激素，這些糖皮質(zhì)激素可作為化學(xué)信使。這些激素在體內(nèi)循環(huán)并與肝細胞上的糖皮質(zhì)激素受體結(jié)合。受體同時充當轉(zhuǎn)錄因子并調(diào)節(jié)細胞中的基因活性。通過這種方式，肝臟能夠產(chǎn)生更多的葡萄糖，并且血糖水平再次上升。
      

      “有時糖皮質(zhì)激素受體結(jié)合會導(dǎo)致相鄰基因的強烈激活，而在其他時候，如果有任何變化則很少，”Meijsing報道?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)受體結(jié)合的DNA片段的組成有助于確定基因的激活程度。然而，這些區(qū)段不與作為轉(zhuǎn)錄因子的受體直接接觸; 他們只在綁定站點的側(cè)翼。然而，這顯然足以對互動產(chǎn)生重大影響。
      

      “因此，轉(zhuǎn)錄因子和基因組片段之間界面的結(jié)構(gòu)必須在確定基因活性中發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，相鄰的DNA片段會影響結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的活性。這些機制最終確保肝細胞產(chǎn)生正確的物質(zhì)合適的數(shù)量，“Meijsing說。
      

      醫(yī)療應(yīng)用
      

      研究結(jié)果也可能有醫(yī)學(xué)應(yīng)用。與疾病相關(guān)的許多DNA變體屬于顯然控制轉(zhuǎn)錄因子活性的序列。“科學(xué)家此前曾假設(shè)這些片段通過抑制轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合發(fā)揮作用，從而阻礙相鄰基因的活動，”Meijsing說。“我們的研究結(jié)果現(xiàn)已表明，其中一些片段可能不會直接影響接觸，但會降低相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的活化狀態(tài)。”
      
			

			
        
      
			
      
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